Abimanyu, Tamam (2015) Sintesis Lapisan Tipis Timbal Zirkonat Titanat Pb(ZrxTi1-x)O3 Menggunakan Prekursor Zirkonium Nitrat Metode Dengan Suhu Variasi Sintering. Magister thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Timbal zirkonat titanat (PZT) merupakan salah satu contoh keramik yang memiliki sifat piezoelektrik, ferroelektrik dan piroelektrik. PZT memiliki bentuk struktur Cubic Perovskite Crystal Structure (CPCS) atau secara empiris dapat dirumuskan sebagai ABO3. Struktuk kristal lapis tipis PZT berupa perovskit dengan perbandingan Zr/Ti pada daerah Morphotrophic Phase Boundry (MPB) menunjukkan sifat listrik piezoelektrik dan ferroelektrik maksimum. Sintesis PZT dapat dilakukan dengan metode sol-gel dilanjutkan pelapisan pada bahan substrat dengan teknik pelapisan putar (spin coating). Ukuran kristal lapis tipis PZT dipengaruhi oleh perbandingan Zr/Ti, sehingga digunakan perbandingan Zr/Ti (55/45) dan (60/40). Suhu sintering juga merupakan faktor yang mempengaruhi kristalinitas (struktur dan morfologi), kerapatan, bentuk dan ukuran grain (mikrostruktur) lapis tipis PZT. Sehingga, dalam penelitian ini digunakan variasi suhu sintering 500°C, 600°C, dan 700°C. Pada penelitian ini dilakukan pembuatan larutan prekursor PZT menggunakan bahan-bahan yaitu timbal(II) asetat trihidrat [Pb(CH3COO)2.3H2O], zirkonium(IV) nitrat pentahidrat [Zr(NO3)4.5H2O], titanium(IV) butoksida [Ti(OCH2CH2CH2CH3)4] dengan larutan penstabil 2-metoksietanol (HOCH2CH2OCH3) dan asetilaseton (CH3COCH2COCH3). Larutan 2- metoksietanol dan asetilaseton berperan sebagai penstabil laju kondensasi dan hidrolisis. Sintesis prekursor PZT dilakukan menggunakan perbandingan Zr/Ti (55/45) dan (60/40). Karakterisasi awal lapis tipis PZT adalah menggunakan mikroskop optik untuk melihat secara umum morfologi permukaan lapis tipis tersebut, yang kemudian dilanjutkan dengan XRD untuk mengetahui struktur kristal serta SEM-EDX untuk mengetahui morfologi, ketebalan dan komposisi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa uji XRD terbentuk perovskit PZT dengan orientasi bidang kristal (100), (101), (110), (111), (002)T, (200)R, (200)T, (201), dan (210) yang mengindikasikan kristal yang terbentuk adalah polikristal. Hasil XRD lapis tipis PZT (55/45) dan (60/40) dengan variasi suhu sintering 500oC, 600oC, dan 700oC selama dua jam, didapatkan suhu yang paling optimum untuk pembentukan kristal perovskit PZT adalah pada suhu 600oC, yang memiliki prosentase tetragonal perovskit yang paling tinggi daripada suhu 500oC dan 700oC. Hasil uji EDX film lapis tipis PZT (55/45) dan (60/40) menunjukkan bahwa mol Zr dan Ti mengalami penurunan dari mol prekursor awal, sedangkan O menunjukkan nilai yang lebih besar daripada mol prekursor yang disintesis, kedua hal tersebut disebabkan oleh adanya segregasi terjadinya ZrO2 dan TiO2. Hal ini diperkuat dengan data XRD yaitu intensitas puncak ZrO2 dan TiO2 paling rendah PZT pada suhu 600oC daripada suhu 500oC dan 700oC.
| Item Type: | Thesis (Magister) |
|---|---|
| Identification Number: | TES/530.427 5/ABI/s/2015/041504419 |
| Subjects: | 500 Natural sciences and mathematics > 530 Physics > 530.4 States of matter |
| Divisions: | S2/S3 > Magister Matematika, Fakultas MIPA |
| Depositing User: | Endang Susworini |
| Date Deposited: | 23 Sep 2015 16:02 |
| Last Modified: | 23 Sep 2015 16:02 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/157497 |
Actions (login required)
 |
View Item |